KR101139080B1 - 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

(과제) 고밀도 실장의 프린트 기판의 제조후의 실측 시험을 효율적으로 지원할 수 있는 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 제공하는 것을 과제로 한다.
(해결수단) 배선 패턴의 속성 정보를 입력하는 입력부와, 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴의 위치 정보, 패턴 누락 영역의 위치 정보 및 크기 정보, 및 열화 정도 정보에 기초하여, 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리부와, 열화 정도 처리부에 의해 열화 정도가 구해진 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 실측 시험용으로 추출하는 추출 처리부를 포함한다.

Description

프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{PRINTED CIRCUIT BOARD TEST ASSISTING APPARATUS, PRINTED CIRCUIT BOARD TEST ASSISTING METHOD, AND COMPUTER READABLE RECORING MEDIUM HAVING RECORDED PRINTED CIRCUIT BOARD TEST ASSISTING PROGRAM}
프린트 기판의 시험을 지원하는 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램에 관한 것이다.
전자 장치의 프린트 기판에서는, 실장하는 전자 소자의 수의 증대 및 프린트 기판의 소형화 등에 의해, 고밀도 실장이 진행되고 있다.
고밀도 실장이 진행됨에 따라, 프린트 기판에서의 전류의 경로가 복잡해져, 배선의 임피던스의 부정합 또는 크로스토크 등의 문제가 쉽게 발생하게 되었다. 이 때문에, 고밀도 실장의 프린트 기판에는 점점 고도의 회로 설계가 요구되고 있다.
이러한 고밀도 실장이 행해지는 프린트 기판에는, 배선 구조를 확인하는 작업이 필요하지만, 작업량이 방대해지기 때문에, 설계자를 지원하는 여러 장치가 제안되었다. 예를 들어, 적정한 배선 구조를 계산하는 장치, 측정용 배선 패턴을 갖는 프린트 기판 등이 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2001-331539호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2001-217508호 공보
상술한 바와 같은 고밀도 실장에 의해, 프린트 기판의 배선 구조 등의 확인에 요하는 작업량은 점점 방대해져, 작업에 필요한 비용 및 시간이 커졌다. 이 때문에, 예를 들어, 프린트 기판의 제조후에, 프린트 기판과 설계 데이터의 정합성을 실측하는 시험을 모든 배선에 대해 행하는 것은 매우 어렵다.
그러나, 고밀도 실장의 프린트 기판의 제조후의 실측 시험을 효율적으로 지원하는 장치는 제안되어 있지 않다.
따라서, 고밀도 실장의 프린트 기판의 제조후의 실측 시험을 효율적으로 지원하는 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시형태의 프린트 기판 시험 지원 장치는, 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 시험을 지원하기 위한 프린트 기판 시험 지원 장치로서, 상기 배선 패턴의 속성 및 위치를 나타내는 속성 정보 및 위치 정보를 관련지어 저장하는 제1 데이터베이스와, 상기 프린트 기판의 솔리드 패턴(solid pattern)의 패턴 누락 영역의 위치 및 크기를 나타내는 위치 정보 및 크기 정보를 저장하는 제2 데이터베이스와, 상기 배선 패턴 및 상기 패턴 누락 영역의 위치 관계와, 상기 패턴 누락 영역의 크기에 대한 상기 배선 패턴의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보를 저장하는 제3 데이터베이스와, 상기 배선 패턴의 속성 정보를 입력하는 입력부와, 상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴의 위치 정보, 상기 패턴 누락 영역의 위치 정보 및 크기 정보 및 상기 열화 정도 정보에 기초하여, 상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리부와, 상기 열화 정도 처리부에 의해 열화 정도가 구해진 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 실측 시험용으로 추출하는 추출 처리부를 포함한다.
고밀도 실장의 프린트 기판의 제조후의 실측 시험을 효율적으로 지원할 수 있는 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치가 적용되는 컴퓨터 시스템의 사시도이다.
도 2는 컴퓨터 시스템(10)의 본체부(11) 내의 주요부의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의해 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산이 행해지는 전자 기기를 나타내는 도면이고, (A)는 사시 투시도, (B)는 전자 기기에 포함되는 프린트 기판을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의해 시험을 지원하기 위한 계산을 행하는 프린트 기판의 구조를 나타내는 사시 분해도이다.
도 5는 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 이용하는 CAD 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 7은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 배선 패턴과 솔리드 누락 영역의 위치 관계를 분류한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치의 데이터베이스에 저장되는 특성 임피던스의 증가 계수를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 범위내에 존재하는 솔리드 누락 영역의 면적의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 판정 결과를 표형식으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 10에 나타내는 솔리드 누락 영역에 의해 영향을 받는 배선 패턴의 특성 임피던스를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 14는 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의해 특성 임피던스의 열화 정도가 상위라고 판정된 No.3, No.1, No.5의 배선 패턴(6)에 접속된 신호 비아(9A)와, 가장 가까운 GND 비아(9B)에 실크를 인쇄한 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 계산하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 측정점으로부터 솔리드 누락 영역(8)까지의 신호의 전파 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 배선 패턴(6B, 6C)과 솔리드 누락 영역(8A)의 위치 관계의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18에 나타내는 배선 패턴(6B, 6C)과 솔리드 누락 영역(8A)의 위치 관계를 평면 투시로 나타내는 도면이다.
도 20은 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 21은 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 크로스토크 영역의 단위 면적에서의 크로스토크의 강도를 나타내는 테이블이다.
도 22는 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 크로스토크의 강도를 계산할 때 이용하는 보정 계수의 테이블을 나타내는 도면이다.
도 23은 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 크로스토크의 강도를 계산할 때 이용하는 크로스토크 영역의 면적의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 도 23의 판정 결과에 배선 패턴간의 간격의 추출 결과를 부가하여 표형식으로 나타내는 도면이다.
도 25는 실시형태 3의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 적용한 실시형태에 관해 설명한다.
[실시형태 1]
도 1은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치가 적용되는 컴퓨터 시스템의 사시도이다. 도 1에 나타내는 컴퓨터 시스템(10)은, 본체부(11), 디스플레이(12), 키보드(13), 마우스(14) 및 모뎀(15)을 포함한다.
본체부(11)는, CPU(Central Processing Unit : 중앙 연산 장치), HDD(Hard Disk Drive : 하드 디스크 드라이브) 및 디스크 드라이브 등을 내장한다. 디스플레이(12)는, 본체부(11)로부터의 지시에 따라 표시 화면(12A) 상에 해석 결과 등을 표시하는 표시부이며, 예를 들어 액정 모니터이면 된다. 키보드(13)는, 컴퓨터 시스템(10)에 여러가지 정보를 입력하기 위한 입력부이다. 마우스(14)는, 디스플레이(12)의 표시 화면(12A) 상의 임의의 위치를 지정하는 입력부이다. 모뎀(15)은, 외부의 데이터베이스 등에 액세스하여 다른 컴퓨터 시스템에 기억되어 있는 프로그램 등을 다운로드한다.
컴퓨터 시스템(10)에 프린트 기판의 시험의 지원 기능을 부여하는 프린트 기판 시험 지원 프로그램(프린트 기판 시험 지원 프로그램 소프트웨어 또는 툴)은, 디스크(17) 등의 휴대형 기록 매체에 저장되거나, 모뎀(15) 등의 통신 장치를 사용하여 다른 컴퓨터 시스템의 기록 매체(16)로부터 다운로드되어, 컴퓨터 시스템(10)에 입력되어 컴파일된다.
프린트 기판 시험 지원 프로그램은, 컴퓨터 시스템(10)(즉, 후술하는 CPU(21))을 프린트 기판의 시험의 지원 기능을 갖는 프린트 기판 시험 지원 장치로서 동작시킨다. 프린트 기판 시험 지원 프로그램은, 예를 들어 디스크(17) 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장되어 있어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는, 디스크(17), IC 카드 메모리, 플로피(등록상표) 디스크 등의 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM 등의 휴대형 기록 매체에 한정되지 않고, 모뎀(15) 또는 LAN 등의 통신 장치를 통해 접속되는 컴퓨터 시스템에서 액세스 가능한 각종 기록 매체를 포함한다.
도 2는, 컴퓨터 시스템(10)의 본체부(11) 내의 주요부의 구성을 설명하는 블록도이다. 본체부(11)는, 버스(20)에 의해 접속된 프로세서(CPU; 21), RAM 또는 ROM 등을 포함하는 메모리부(22), 디스크(17)용 디스크 드라이브(23) 및 하드 디스크 드라이브(HDD; 24)를 포함한다. 실시형태 1에서는, 디스플레이(12), 키보드(13) 및 마우스(14)는, 버스(20)를 통해 CPU(21)에 접속되어 있지만, 이들은 CPU(21)에 직접적으로 접속되어 있어도 된다. 또, 디스플레이(12)는, 입출력 화상 데이터를 처리하는 주지의 그래픽 인터페이스(도시하지 않음)를 통해 CPU(21)에 접속되어 있어도 된다.
컴퓨터 시스템(10)에서, 키보드(13) 및 마우스(14)는 프린트 기판 시험 지원 장치의 입력부이다. 디스플레이(12)는, 프린트 기판의 시험의 지원 기능에 의한 계산 결과를 화면(12A) 상에 표시하는 표시부이다. CPU(21)는, 적어도, 제1 데이터베이스에 저장된 배선 패턴의 속성 정보와 위치 정보 및 제2 데이터베이스에 저장된 패턴 누락 영역의 위치 정보에 기초하여, 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리부와, 열화 정도 처리부에 의해 열화 정도가 구해진 복수의 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 추출하는 추출 처리부로서 기능한다.
컴퓨터 시스템(10)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 구성에 한정되지 않고, 각종 주지의 요소를 부가해도 되고, 또는 대체적으로 이용해도 된다.
도 3은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의해 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산이 행해지는 전자 기기를 나타내는 도면이고, (A)는 사시 투시도, (B)는 전자 기기에 포함되는 프린트 기판을 나타내는 도면이다. 실시형태 1에서는, 전자 기기의 일례로서 휴대 전화 단말기(1)를 나타낸다.
도 3(A)에 나타낸 바와 같이, 휴대 전화 단말기(1)의 케이스(2)의 외면에는, 표시부(3) 및 조작부(4)가 설치되어 있고, 케이스(2)의 내부에는, 파선으로 나타내는 프린트 기판(5)이 수납되어 있다.
케이스(2)는, 수지제 또는 금속제의 케이스이며, 표시부(3) 및 조작부(4)를 설치하기 위한 개구부를 갖는다. 표시부(3)는, 예를 들어, 문자, 숫자, 화상 등을 표시할 수 있는 액정 패널이면 된다. 또, 조작부(4)는, 텐키에 더하여, 휴대 전화 단말기(1)의 기능을 선택하기 위한 여러가지 선택키를 포함한다. 휴대 전화 단말기(1)는, 근접 통신 장치(적외선 통신 장치, 전자 화폐용 통신 장치 등) 또는 카메라 등의 부속 장치를 포함해도 된다.
또, 도 3(B)에 나타내는 프린트 기판(5)은, 예를 들어 FR4(유리천 바탕재 에폭시 수지 기판)로 구성되고, 표면(5A)에는 구리 호일을 패터닝함으로써 배선 패턴(6)이 형성되어 있다. 배선 패턴(6)은, 전자 기기의 구동에 필요한 각종 신호의 전송 경로가 되는 것이다. 배선 패턴(6)은, 예를 들어 레지스트를 이용한 에칭 처리에 의해 패터닝되어 있다.
배선 패턴(6)에는, 휴대 전화 단말기(1)로 통화, 전자 메일 또는 인터넷 등의 통신을 하기 위해 필요한 IC(Integrated Circuit : 집적 회로) 및 메모리 등이 전기적으로 접속되어 있다.
프린트 기판(5)으로서 이용하는 FR4는, 일반적으로, 복수의 절연층을 적층하고, 각 절연층의 사이(층간), 적층 구조의 최상면 및 적층 구조의 최하면에 패터닝된 구리 호일을 갖는다.
이 때문에, 휴대 전화 단말기(1)로 통화, 전자 메일 및 인터넷 등의 통신을 하기 위해 필요한 배선 및 회로는, FR4의 층간이나 최하면에도 형성되어 있어도 된다.
또, 프린트 기판(5)은, 배선 패턴(6)을 형성할 수 있고, 회로를 탑재할 수 있는 유전체제의 기판이라면, FR4 이외의 기판이어도 된다.
또, 배선 패턴(6)은, 전력 손실이 작고, 도전율이 높은 금속이라면 구리(Cu) 이외의 금속(예를 들어, 알루미늄(Al) 등)이어도 된다.
이러한 프린트 기판(5)에 형성되는 배선 패턴(6)의 CAD(Computer Aided Design : 컴퓨터 지원 설계) 데이터는, 도 2에 나타내는 HDD(24)에 저장되어 있다.
프린트 기판(5)은, 실제로는 복수의 층이 적층되며, GND용 또는 전원용 솔리드 패턴도 형성되어 있다. 상세한 것은, 다음에 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는, 실시형태 1의 배선 설계 지원 장치에 의해 배선 설계를 지원하기 위한 계산을 행하는 프린트 기판의 구조를 나타내는 사시 분해도이다.
도 4에 나타내는 프린트 기판(5)은 5층 구조를 갖는다. 프린트 기판(5)은, 배선 패턴(6)과 솔리드 패턴(7)을 포함한다. 도 4에 나타내는 프린트 기판(5)에서는, 배선 패턴(6)과 솔리드 패턴(7)은, 유전체층(5a～5e) 중 어느 하나에 형성되어 있다. 유전체층(5a～5e)은 코어재 또는 접착층 중 어느 하나이다.
배선 패턴(6)은, 신호를 전송하기 위한 배선 또는 미리 정해진 형상의 패턴이다. 솔리드 패턴(7)은, 평면적으로 형성되며, 그라운드 전위로 유지되어 전송 신호의 귀로가 되는 패턴이다. 이 때문에, 배선 패턴(6)과 솔리드 패턴(7)은, 배선 패턴(6)에서의 신호 특성이 양호(전형적으로는 임피던스 정합이 취해진 상태(예를 들어, 50Ω))해지도록 설계해야 한다.
도 4에는, 프린트 기판(5)의 5층 중의 최상층의 유전체층(5a), 2층째의 유전체층(5b), 3층째의 유전체층(5c), 4층째의 유전체층(5d) 및 5층째의 유전체층(5e)을 분리한 상태로 나타낸다. 유전체층(5c)에는 배선 패턴(6)이 형성되어 있다. 유전체층(5b)과 유전체층(5d)에는 솔리드 패턴(7)이 형성되어 있다. 유전체층(5d)에 형성된 솔리드 패턴(7)에는 솔리드 누락 영역(8(8A, 8B))이 형성되어 있다. 솔리드 누락 영역(8A, 8B)은, 예를 들어 층간의 배선을 통과시키기 위해 형성되어 있다. 이하의 설명에서는, 8A, 8B를 구별하지 않고, 솔리드 누락 영역을 가리키는 경우에는 부호 8을 이용한다.
또, 프린트 기판(5)에는, 신호 비아(9A)와 GND 비아(9B)가 형성되어 있다. 신호 비아(9A)는, 유전체층(5a) 및 유전체층(5b)을 관통하여, 유전체층(5c)의 배선 패턴(6)에 접속되어 있고, 유전체층(5a)의 신호 비아(9A)로부터 전자 기기의 구동에 필요한 각종 신호가 입력된다. GND 비아(9B)는, 유전체층(5a)으로부터 유전체층(5e)까지 관통하여 형성되어 있고, 유전체층(5b)과 유전체층(5d)의 솔리드 패턴(7)에 접속되어 있다. 유전체층(5a)의 GND 비아(9B)가 접지됨으로써, 유전체층(5b)과 유전체층(5d)의 솔리드 패턴(7)은 접지 전위로 유지되어 있다.
여기서는, 설명의 편의상, 유전체층(5a, 5e)에 형성되는 배선 패턴(6)의 도시를 생략하지만, 프린트 기판(5)은, 신호선 등으로서 이용하는 배선 패턴(6)이 형성되는 층과, 솔리드 패턴(7)이 형성되는 층이 교대로 적층되어 있다.
또, 도 4에는 접지 전위로 유지되는 솔리드 패턴(7)을 나타내지만, 프린트 기판(5)은, 접지 전위로 유지되는 솔리드 패턴(7)에 더하여, 미리 정해진 정(正) 또는 부(負)의 전위로 유지되는 전원용 솔리드 패턴을 포함하고 있어도 된다.
또, 5층 구조의 프린트 기판(5)에는, 최하층의 유전체층(5e)은 꼭 필요한 것은 아니고, 유전체층(5d)의 이면측에 배선 패턴(6)이 형성되어 있어도 된다.
도 4에 나타내는 X축 방향 및 Y축 방향의 좌표에 관해서는, 도 5를 이용하여 설명한다.
도 5는, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 이용하는 CAD 데이터의 일례를 나타내는 도면이다. CAD 데이터는, 프린트 기판(5)에 포함되는 각 층의 사이즈, 프린트 기판(5)에 형성되는 비아 등의 위치, 사이즈, 프린트 기판(5)에 형성되는 각 배선 패턴(6)의 층번호, 신호의 종류, 데이터 속도, 유전율, 전기 전도율, 배선폭, 구리 호일 두께, 층간 거리, 배선 높이, 시점 위치 및 종점 위치 등을 포함한다.
이러한 프린트 기판(5)의 CAD(Computer Aided Design : 컴퓨터 지원 설계) 데이터는, 도 2에 나타내는 HDD(24)에 저장되어 있다.
도 5(A)에 나타내는 표는, 배선 패턴(6)의 식별자, 층번호, 신호명, 데이터 속도, 유전율, 배선폭, 배선 두께, 층간 거리, 시점 좌표 및 종점 좌표를 관련지은 제1 데이터베이스이다. 이 중, 신호명은, 배선 패턴(6)이 전송되는 신호의 종류를 나타내고 있고, 배선 패턴(6)의 속성을 나타내는 속성 정보의 일례로서 제1 데이터베이스에 포함되어 있다. 또, 배선폭, 배선 두께, 층간 거리, 배선 높이, 시점 좌표 및 종점 좌표는, 배선 패턴(6)의 위치 정보의 일례로서 제1 데이터베이스에 포함되어 있다. 층간 거리란 솔리드 패턴(7)간의 거리를 말한다. 즉, 도 4에서는 유전체층(5b)의 솔리드 패턴(7)과 유전체층(5d)의 솔리드 패턴(7) 사이의 거리를 나타낸다. 또, 배선 높이란, 솔리드 패턴(7)에 대한 배선 패턴(6)의 높이를 말하며, 도 4에서는 유전체층(5d)의 솔리드 패턴(7)에 대한 유전체층(5c)의 배선 패턴(6)의 높이에 해당한다.
도 5(B)에 나타내는 표는, 솔리드 누락 영역의 식별자, 층번호, 직경 및 중심 좌표를 관련지은 제2 데이터베이스이다. 솔리드 누락 영역의 식별자, 층번호, 직경 및 중심 좌표는, 솔리드 패턴(7)에 형성되는 솔리드 누락 영역(8)의 위치 정보의 일례를 나타내고 있다.
도 5(C)에 나타내는 표는, 비아의 식별자, 층번호, 접속처, 직경 및 중심 좌표를 관련지은 제4 데이터베이스이다. 비아의 식별자, 층번호, 접속처, 직경 및 중심 좌표는, 각 유전체층에 형성되는 신호 비아(9A)와 GND 비아(9B)의 위치 정보의 일례를 나타내고 있다. 도 5(C)에 나타내는 접속처는, 신호의 종류 또는 GND를 나타낸다.
제3 데이터베이스로는, HDD(24)에 저장되는 열화 정도 정보를 나타내는 데이터가 있다. 열화 정도 정보에 관해서는, 도 8을 이용하여 후술한다.
여기서, 도 5(A)에 나타내는 시점 좌표와 종점 좌표의 X 좌표값, Y 좌표값 및 도 5(B), 도 5(C)에 나타내는 중심 좌표의 X 좌표값, Y 좌표값은, 도 4에 나타내는 X축, Y축에서의 좌표를 나타내고 있다.
도 5(A)에 나타내는 식별자 No.1～No.3의 배선 패턴은, 도 4에 나타내는 유전체층(5c)에 형성된 배선 패턴(6)을 나타낸다. 배선 패턴(6)에는, 신호명 "data001"의 데이터 신호가 전송된다.
도 5(B)에 나타내는 식별자 No.1, No.2의 솔리드 누락 영역은, 도 4에 나타내는 유전체층(5d)에 형성된 솔리드 누락 영역(8A, 8B)을 나타낸다.
도 5(C)에 나타내는 식별자 No.1의 비아는, 도 4에 나타내는 신호 비아(9A)를 나타내고, 식별자 No.2의 비아는, 도 4에 나타내는 GND 비아(9B)를 나타낸다.
여기서, 도 4에 나타낸 바와 같이 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8A, 8B)은 근접해 있다. 이들의 위치 관계는, 도 5(A), (B)에 나타내는 좌표값에서도 알 수 있듯이, No.1의 배선 패턴과 No.1의 솔리드 누락 영역(8A)이 근접하고, No.3의 배선 패턴과 No.3의 솔리드 누락 영역(8B)이 근접해 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8A, 8B)이 근접하면, 배선 패턴(6)의 특성 임피던스가 부정합의 상태가 될 가능성이 있다. 임피던스의 부정합은 신호 특성의 열화를 초래한다.
여기서, 솔리드 누락 영역에 의해 배선 패턴(6)에 신호 특성의 열화가 생기는 것은, 도 4(a)에 나타내는 프린트 기판(5)에서는, 배선 패턴(6)이 형성되어 있는 유전체층(5c)과 동일한 유전체층(5c), 한층 위의 유전체층(5b) 또는 한층 아래의 유전체층(5d)에 솔리드 누락 영역이 존재하여, 평면 투시에서 근접해 있는 경우이다.
실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치는, 프린트 기판(5)의 제조후의 실측 시험에서의 작업 효율을 향상시키기 위해, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 계산에 의해 구한다. 이 특성 임피던스의 열화 정도의 계산에 있어서는, 배선 패턴에 대한 폭방향의 범위를 설정한다. 폭방향의 범위의 설정에 관해서는, 도 9을 이용하여 후술한다. 여기서는, 그 전에, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치의 구성에 관해 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치의 기능을 나타내는 기능 블록도이다. 이 기능 블록은, 도 2에 나타내는 CPU(21)가 HDD(24)에 저장되어 있는 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
CPU(21)에 의해 실현되는 기능 블록은, 설계 데이터 판독부(211), 조건 작성부(212), 솔리드 누락 영역 검출부(213), 면적 계산부(214), 열화 정도 계산부(215), 추출 처리부(216), 순위 매김 처리부(217), 비아 추출 처리부(218), 처리 결과 표시부(219) 및 관리부(220)를 포함한다.
설계 데이터 판독부(211)는, HDD(24)에 저장되어 있는 CAD 데이터를 판독한다.
조건 작성부(212)는, 키보드(13) 또는 마우스(14)를 통해 입력되는 조건에 기초하여, 후술하는 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하기 위한 조건을 작성한다. 입력되는 조건으로는, 예를 들어, 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위, 순위를 매기기 위해 추출할 때의 임피던스의 임계값 등을 들 수 있다.
솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 X 좌표, Y 좌표와, 도 5(B)에 나타내는 솔리드 누락 영역(8)의 X 좌표, Y 좌표에 기초하여, 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계를 분류하고, 분류 결과를 작성한다. 상세한 것은 도 7을 이용하여 후술한다.
면적 계산부(214)는, 조건 작성부(212)에 의해 작성된 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류(신호명)에 따라 대상이 되는 배선 패턴(6)을 추출하여, 평면 투시에서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위내에 있는 솔리드 누락 영역의 면적을 계산한다.
열화 정도 계산부(215)는, 솔리드 누락 영역 검출부(213)에 의해 분류된 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계와, 면적 계산부(214)에 의해 계산된 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 이용하여, 계산 대상이 되는 배선 패턴(6)의 특성 임피던스의 열화 정도를 계산한다.
추출 처리부(216)는, 열화 정도 처리부에 의해 열화 정도가 구해진 복수의 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 추출한다.
순위 매김 처리부(217)는, 배선 패턴(6)의 순위를 매겨, 배선 패턴(6)을 특성 임피던스의 목표값(50Ω)으로부터의 어긋남이 큰 순으로 나열한 데이터를 작성한다.
비아 추출 처리부(218)는, 순위 매김 처리부(217)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)에 접속되는 신호 비아(9A)와, 신호 비아(9A)와 가장 가까운 GND 비아(9B)를 추출한다. 신호 비아(9A)와 GND 비아(9B)를 추출함으로써, 이 신호 비아(9A)의 위치와, GND 비아(9B)의 위치도 추출된다. 순위 매김 처리부(217)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)에 접속되는 신호 비아(9A)는, 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 배선 패턴(6)의 신호명에 일치하는 신호 비아(9A)를 추출함으로써 특정된다. 가장 가까운 GND 비아(9B)는, 추출된 신호 비아(9A)의 위치에 가장 가까운 GND 비아(9B)를 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 추출함으로써 특정된다.
처리 결과 표시부(219)는, 순위 매김 처리부(217)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)의 번호와, 비아 추출 처리부(218)에 의해 추출된 신호 비아(9A) 및 GND 비아(9B)의 위치를 도 1에 나타내는 디스플레이(12)의 표시 화면(12A)에 표시한다. 표시 내용에 관해서는 후술한다.
관리부(220)는, HDD(24)로의 데이터의 저장을 관리하는 데이터 관리부이다.
다음으로, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 배선 패턴과 솔리드 누락 영역의 위치 관계의 판정에 관해 설명한다. 위치 관계의 판정은, 솔리드 누락 영역 검출부(213)(도 6 참조)에 의해 실행된다.
도 7은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 배선 패턴과 솔리드 누락 영역의 위치 관계를 분류한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 X 좌표, Y 좌표와, 도 5(B)에 나타내는 솔리드 누락 영역(8)의 X 좌표, Y 좌표에 기초하여, 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치를 분류한다.
또, 솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 평면 투시에서의 위치 관계의 분류에 더하여, 솔리드 누락 영역(8)이 배선 패턴(6)과 동일층, 한층 위의 층 또는 한층 아래의 층 중 어느 하나에 있는지의 여부(즉, 솔리드 누락 영역과 배선 패턴의 사이가 2층 이상 떨어져 있는지의 여부)를 판정한다.
구체적으로는, 솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 각 구간을 나타내는 시점 및 종점의 X 좌표값, Y 좌표값과, 도 5(B)에 나타내는 솔리드 누락 영역(8)의 X 좌표값, Y 좌표값의 XY 좌표 상에서의 위치 관계를 산출함으로써, 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치를 분류한다. 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치는, 배선의 한쪽, 양쪽 또는 바로 위/바로 아래 중 어느 하나로 분류된다.
또, 솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 층번호로부터, 도 5(B)에 나타내는 층번호를 감산한 값이 0, +1 또는 -1 중 어느 하나에 해당하는지의 여부를 판정한다. +2 이상 또는 -2 이하인 경우는, 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8) 사이에 별도의 솔리드 패턴(7)이 형성되어 있다고 생각되므로, 판단 대상이 되는 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 사이에는, 신호 특성의 열화로 이어지는 관계가 없다고 생각되기 때문이다.
이상의 판정을 함으로써, 솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계를 분류하여, 도 7에 나타내는 분류 결과를 나타내는 데이터를 작성한다.
도 8은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치의 데이터베이스에 저장되는 특성 임피던스의 증가 특성을 나타내는 도면이다. 이 증가 특성을 나타내는 데이터는, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하기 위해 이용되는 데이터이며, 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 단위 면적당 특성 임피던스의 증가(열화)를 나타내는 데이터이다. 도 8에 나타내는 증가 특성을 나타내는 데이터는, 배선 패턴(6) 및 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계와, 솔리드 누락 영역(8)의 크기에 대한 배선 패턴(6)의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보의 한 형태이며, 제3 데이터베이스로서 HDD(24)에 저장된다.
배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계는, (A) 배선 패턴(6)의 바로 위 또는 바로 아래에 솔리드 누락 영역(8)이 위치하거나, (B) 배선 패턴(6)의 양측에 솔리드 누락 영역(8)이 위치하거나, 또는 (C) 배선 패턴(6)의 한쪽에만 솔리드 누락 영역(8)이 위치하는 3개의 패턴으로 분류할 수 있다. 여기서, 배선 패턴의 이상적인 특성 임피던스를 50(Ω)으로 하면, 위치 관계(C), (B), (A)의 순으로 특성 임피던스의 부정합 정도가 높아지기 때문에, 도 8에 나타내는 특성은, 위치 관계(A)의 특성 임피던스가 가장 높아지고, 위치 관계(B), (C)의 순으로 특성 임피던스가 저하되도록 증가 계수(특성의 기울기)가 설정되어 있다.
실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서는, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 범위로서 설정된 범위내에 존재하는 솔리드 누락 영역(8)의 면적과, 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계에 기초하여, 배선 패턴(6)의 특성 임피던스의 열화 정도를 산출한다.
도 9는, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에는, 도 4에 나타내는 유전체층(5c)에 형성된 배선 패턴(6)과 유전체층(5d)에 형성된 솔리드 누락 영역(8A)의 위치 관계와, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위(계산 대상이 되는 폭방향의 범위)를 확대하여 나타낸다.
실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서는, 계산 대상이 되는 폭방향의 범위를 미리 설정하고 나서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산한다.
계산 대상이 되는 폭방향의 범위는, 컴퓨터 시스템(10)(도 1 참조)을 통해 입력한다.
여기서는, 예를 들어 배선 패턴(6)의 배선폭(0.1 ㎜)의 40배(4.0 ㎜)로 설정된 것으로 한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 평면 투시에서 배선 패턴(6)의 근방에 위치하는 솔리드 누락 영역(8A) 중의 일부(8a(도트로 나타내는 부분))가 배선 패턴(6)으로부터 4.0 ㎜ 이내에 포함되는 범위이다.
실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서는, 솔리드 누락 영역(8A) 중, 계산 대상이 되는 폭방향의 범위에 포함되는 부분(8a)에 의한 배선 패턴(6)의 특성 임피던스의 열화 정도를 구한다. 이 특성 임피던스의 열화 정도를 파악함으로써, 배선 패턴(6)의 신호 특성에 미치는 영향을 파악할 수 있다.
도 10은, 실시형태 1의 시뮬레이션 장치에서 특성 임피던스의 변화량을 계산하는 폭방향의 범위내에 존재하는 솔리드 누락 영역의 면적의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
솔리드 누락 영역 검출부(213)는, 특성 임피던스의 변화량을 계산하는 폭방향의 범위내에서의 솔리드 누락 영역(8)을 검출하고, 면적 계산부(214)는, 솔리드 누락 영역 검출부(213)의 검출 결과에 기초하여 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 산출한다.
솔리드 누락 영역(8)의 검출 및 면적의 계산에서는, 특성 임피던스의 변화량 계산의 대상이 되는 배선 패턴(6)의 시점으로부터 종점에 걸쳐서, 계산을 행하는 폭방향의 범위내에 있는 영역을 미리 정해진 면적의 정방형의 눈금으로 구획한다. 그리고, 배선 패턴(6)을 눈금의 변의 길이의 구간으로 분할하여, 각 눈금의 솔리드 누락 영역(8)의 유무를 판정한다.
솔리드 누락 영역(8)의 유무의 판정에서는, 눈금 내의 적어도 일부에 솔리드 누락 영역(8)이 존재한다면 그 눈금은 솔리드 누락 영역 「유」로 판정한다. 즉, 솔리드 누락 영역 「무」로 판정되는 것은, 판정 대상이 되는 눈금 내에 솔리드 누락 영역(8)이 전혀 존재하지 않는 경우이다.
눈금의 한변의 길이는, 예를 들어 다음 식 (1)로 표시되는 값으로 설정된다.
눈금의 1변의 길이=상승 시간 전송로의 전파 속도 /임의 분할수 (1)
여기서는, 눈금을 나타내는 한변의 길이를 0.5 ㎜로 설정하므로, 배선 패턴(6)을 길이 방향으로 0.5 ㎜의 구간으로 분할하여, 면적 계산부(214)가 각 구간의 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 계산한다.
눈금의 좌표는, 눈금의 네 모서리의 좌표 중, 수치가 가장 작은 것을 이용한다. 즉, 도 10에서는, 좌측 아래의 정점의 좌표값을 눈금을 특정하는 좌표로서 이용한다.
도 10에 나타내는 예에서는, X=28.5～31.5의 범위, Y=20.0～22.0의 범위에 포함되는 눈금에 관해, X축 방향으로 0.5 ㎜마다 새긴 각 구간의 솔리드 누락 영역(8)의 유무를 판정하게 된다. 도 10에서는, 솔리드 누락 영역 「유」로 판정된 눈금 내에 「유」를 적고, 솔리드 누락 영역 「무」로 판정된 눈금 내에 「무」를 적는다.
또, 배선 패턴(6)의 각 구간의 면적은, 각 구간의 눈금의 수로부터, X=28.5～29.0의 구간에서는 0.5 ㎟, X=29.0～29.5의 구간에서는 0.5 ㎟, X=29.5～30.0의 구간에서는 0.5 ㎟, X=30.0～30.5의 구간에서는 0.5 ㎟, X=30.5～31.0의 구간에서는 0.5 ㎟, X=31.0～31.5의 구간에서는 0.25 ㎟이 된다.
도 11은, 도 10의 판정 결과를 표형식으로 나타내는 도면이다.
솔리드 누락 영역이 「유」로 판정된 눈금에는 플래그 "1"을 세우고, 솔리드 누락 영역 「무」로 판정된 단위 면적에는 플래그를 "O"으로 설정한다. 이 플래그는, 열화 정도 계산부(215)가 특성 임피던스의 열화 정도를 산출할 때 이용된다.
도 11에 나타내는 판정 결과에서는, 배선 패턴(6)의 각 구간에서의 솔리드 누락 영역(8)의 면적은, 각 구간의 솔리드 누락 영역 「유」를 나타내는 플래그 "1"의 수에, 눈금의 단위 면적(0.25 ㎟)을 곱한 값으로서 나타낸다.
도 12는, 도 10에 나타내는 솔리드 누락 영역(8A)에 의해 영향을 받는 배선 패턴(6)의 특성 임피던스를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 특성과 도 11에 나타내는 판별 결과에 기초하여, 열화 정도 계산부(215)에 의해 작성된다.
열화 정도 계산부(215)는, 도 8에 나타내는 특성과 도 11에 나타내는 판별 결과를 이용하여, 배선 패턴의 특성 임피던스를 산출한다.
여기서, 배선 패턴(6)의 각 구간에서의 특성 임피던스는, 다음 식 (2)로 구해진다.
특성 임피던스=증가 계수×구간 내의 솔리드 누락 영역의 면적+오프셋값 (2)
증가 계수는, 도 8에 나타내는 특성 (1)～(3) 중 어느 하나의 증가 계수이다. 오프셋값은 50(Ω)으로 설정된다.
각 구간에서 솔리드 누락 영역(8A)은 배선 패턴(6)의 한쪽에 위치하고 있기 때문에, 도 8에 나타내는 (3)의 특성을 이용하면, X=28.5～29.0의 구간에서는 54Ω, X=29.0～29.5의 구간에서는 54Ω, X=29.5～30.0의 구간에서는 54Ω, X=30.0～30.5의 구간에서는 54Ω, X=30.5～31.0의 구간에서는 54Ω, X=31.0～31.5의 구간에서는 52Ω가 된다.
이와 같이 하여, 배선 패턴(6)의 각 구간에서의 특성 임피던스가 구해진다.
열화 정도 계산부(215)는, 이러한 처리를 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지 행하여, 각 구간의 값을 적분함으로써, 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지의 임피던스를 구한다. 또, 열화 정도 계산부(215)는, 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지의 임피던스를 구한 후에, 배선 패턴(6)의 특성 임피던스의 목표값(50Ω)으로부터의 어긋남을 계산한다.
다음으로, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산 방법에 관해 설명한다. 이하에서는, 도 1에 나타내는 컴퓨터 시스템(10)을 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산 기능을 갖는 프린트 기판 시험 지원 장치로서 동작시키는 프린트 기판 시험 지원 프로그램은, 도 2에 나타내는 HDD(24)에 저장되어 있는 것으로 하여 설명을 한다.
도 13은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 프린트 기판의 시험을 지원하기 위한 계산 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 13에 나타내는 계산은, CPU(21)가 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 실행함으로써 행해진다.
CPU(21)는, 계산 처리를 시작하면, 우선 HDD(24)에 저장되어 있는 CAD 데이터를 판독한다(단계 S1). 이것은, CPU(21) 내의 설계 데이터 판독부(211)에 의해 행해지는 처리이며, 도 5에 나타내는 CAD 데이터가 판독된다.
이어서, CPU(21)는, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하기 위한 조건을 작성한다(단계 S2). 이 처리는, 키보드(13) 또는 마우스(14)를 통해 입력되는 조건에 기초하여, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하기 위한 조건을 작성하는 처리이며, CPU(21) 내의 조건 작성부(212)에 의해 행해지는 처리이다. 입력되는 조건으로는, 예를 들어, 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위, 순위를 매기기 위해 추출할 때의 임피던스의 임계값 등을 들 수 있다.
다음으로, CPU(21)는, 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계를 분류하고, 분류 결과를 나타내는 데이터를 작성한다(단계 S3). 이 처리는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 X 좌표, Y 좌표와, 도 5(B)에 나타내는 솔리드 누락 영역(8)의 X 좌표, Y 좌표에 기초하여, 도 7에 나타내는 분류표에 나타내는 데이터를 작성하는 처리이며, CPU(21) 내의 솔리드 누락 영역 검출부(213)에 의해 행해지는 처리이다.
CPU(21)는, 조건 작성부(212)에 의해 작성된 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류에 따라 대상이 되는 배선 패턴(6)을 추출하여, 평면 투시에서 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위내에 있는 솔리드 누락 영역의 면적을 계산한다(단계 S4). 이 처리는, CPU(21) 내의 면적 계산부(214)에 의해 행해지는 처리이다.
이어서, CPU(21)는, 솔리드 누락 영역 검출부(213)에 의해 분류된 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계와, 면적 계산부(214)에 의해 계산된 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 이용하여, 계산 대상이 되는 배선 패턴(6)의 특성 임피던스의 열화 정도를 계산한다(단계 S5). 이 처리는, CPU(21) 내의 열화 정도 계산부(215)에 의해 행해지는 처리이다.
CPU(21)는, 열화 정도 계산부(215)에 의해 열화 정도가 구해진 복수의 배선 패턴(6) 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴(6)을 추출한다(단계 S6). 이 처리는, CPU(21) 내의 추출 처리부(216)에 의해 행해지는 처리이다.
다음으로, CPU(21)는 배선 패턴(6)의 순위를 매긴다(단계 S7). 이 순위를 매길 때, CPU(21)는, 배선 패턴(6)을 특성 임피던스의 목표값(50Ω)으로부터의 어긋남이 큰 순으로 나열한 데이터를 작성한다. 이 처리는, CPU(21) 내의 순위 매김 처리부(217)에 의해 행해지는 처리이다.
다음으로, CPU(21)는, 단계 S7에서 순위가 매겨진 배선 패턴(6)에 접속되는 신호 비아(9A)와, 신호 비아(9A)에 가장 가까운 GND 비아(9B)를 추출한다(단계 S8). 이 처리는, CPU(21) 내의 비아 추출 처리부(218)에 의해 행해지는 처리이며, 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 배선 패턴(6)의 신호명에 일치하는 신호 비아(9A)를 추출하고, 추출된 신호 비아(9A)의 위치에 가장 가까운 GND 비아(9B)가 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 추출된다.
이어서, CPU(21)는, 순위 매김 처리부(217)에 의한 순위 매김의 결과를 비아 추출 처리부(218)에 의해 추출된 신호 비아(9A) 및 GND 비아(9B)와 함께 도 1에 나타내는 디스플레이(12)의 표시 화면(12A)에 표시한다(단계 S9). 이 처리는, CPU(21) 내의 처리 결과 표시부(219)에 의해 행해지는 처리이며, 디스플레이(12)의 표시 화면(12A)에는, 도 14에 나타내는 순위 매김 결과 및 추출 결과가 표시된다.
이상에 의해, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하기 위해 CPU(21)에 의해 실행되는 일련의 처리가 종료한다.
도 14는, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 도면이다. 이 순위 매김 결과 및 추출 결과는, 순위 매김 처리부(217)에 의한 순위 매김의 결과와, 비아 추출 처리부(218)에 의한 추출 결과를 합쳐서 나타낸다.
도 14(A)는, No.10, No.15, No.25, No.64, No.52의 배선 패턴(6)이 1위부터 5위가 된 순위 매김의 결과와, No.10, No.15, No.25, No.64, No.52의 배선 패턴에 접속되는 신호 비아(9A)의 추출 결과를 나타낸다. 여기서는, 특성 임피던스의 어긋남의 판정 기준은 25(Ω)로 설정되고 있고, 판정 기준 이상의 배선 패턴(6)은 No10, No.15, No.25의 3개가 된다.
도 14(B)는, No.10, No.15, No.25의 3개의 배선 패턴(6)에 가장 가까운 GND 비아(9B)의 추출 결과를 나타낸다.
관리부(220)는, 도 14에 나타내는 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 데이터를 HDD(24)에 보존한다.
도 15는, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의해 특성 임피던스의 열화 정도가 상위라고 판정된 No.10, No.15, No.25의 배선 패턴(6)에 접속된 신호 비아(9A)와, 가장 가까운 GND 비아(9B)에 실크를 인쇄한 상태를 나타내는 도면이다. 여기서, 가장 가까운 GND 비아(9B)란, 특성 임피던스의 열화 정도가 상위라고 판정된 No.10, No.15, No.25의 배선 패턴(6)에 접속된 신호 비아(9A)에 가장 가까운 것이다. 가장 가까운 GND 비아(9B)는, 도 5(A), (C)에 나타내는 위치 데이터에 기초하여, CPU(21) 내의 비아 추출 처리부(218)에 의해 추출된다.
이와 같이, 순위 매김 처리부(217)에 의한 순위 매김의 결과를 나타내는 데이터 중, 추출 처리부(216)에 의해 특성 임피던스의 열화 정도가 판정 기준 이상이라고 판정된 배선 패턴(6)에 실크를 인쇄하면, 프린트 기판(5)의 제조후에 실측 시험을 행할 때, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 용이하게 선택할 수 있다.
이상, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의하면, CAD 데이터를 이용하여 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 계산하여, 특성 임피던스의 열화 정도를 판정한다. 이 때문에, 중요도가 높은 신호 등을 전송하는 배선 패턴(6)을 선택하면, 방대한 수의 배선 패턴(6) 중에 포함되는 중요도가 높은 배선 패턴(6) 중에서, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 특정할 수 있다. 중요도가 높은 배선 패턴(6)은, 배선 패턴(6)의 속성(예를 들어, 신호명)에 따라 선택할 수 있기 때문에, 모든 배선 패턴(6)에 관해 계산을 할 필요는 없어, 공정수를 저감할 수 있다. 또, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 특성 임피던스의 열화 정도를 계산할 수 있기 때문에, 제조후의 프린트 기판의 실측 시험용으로, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 신호 특성에 미치는 영향이 큰 배선을 추출할 수 있다.
또, 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)에 실크를 인쇄하면, 프린트 기판(5)의 제조후에, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)부터 선택적으로 실측 시험을 행할 수 있다. 이에 따라, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)에 대하여 확실하게 실측 시험을 행할 수 있고, 또 실측 시험을 효율적으로 행할 수 있도록 지원할 수 있다.
이상에서 설명한 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 처리내용은, 예를 들어 이하에 설명하는 바와 같이, 부분적으로 개변해도 된다.
도 16은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 계산하는 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 설명에서는, 배선 패턴(6)의 시점으로부터 종점의 사이에서, 폭방향의 범위내에 있는 솔리드 누락 영역(8)을 눈금으로 분할하여, 각 단위 면적의 특성 임피던스의 열화 정도를 구했다. 그러나, 도 16(A)에 나타낸 바와 같이, 눈금으로 분할하기 전에, 배선 패턴(6)을 미리 정해진 길이 A의 복수의 구간으로 분할하여, 각 구간에서 솔리드 누락 영역(8)의 유무를 판정한 후에, 솔리드 누락 영역(8)이 존재한 구간에 관해, 도 16(B)에 나타낸 바와 같이 눈금으로 분할하여, 각 단위 면적의 특성 임피던스의 열화 정도를 계산해도 된다.
또, 특성 임피던스의 열화는, 예를 들어 TDR(time-domain reflectormeter : 시간 영역 반사 측정기)에 의해 측정되는 파형(TDR 파형)에도 파형의 흐트러짐으로서 나타난다. 그러나, TDR에 의해 측정되는 파형은, 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지의 모든 요인에 의한 특성 임피던스의 영향을 포함하고 있기 때문에, 어떤 위치에 있는 솔리드 누락 영역(8)에 의한 영향을 추출하여 파악할 수는 없다.
실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서는, CAD 데이터에 포함되는 솔리드 누락 영역(8)의 면적 및 위치를 이용하여, 솔리드 누락 영역(8)이 TDR 파형에 미치는 영향을 산출할 수도 있다.
도 17은, 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 측정점으로부터 솔리드 누락 영역(8)까지의 신호의 전파 시간을 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. (A)는 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계를 개략적으로 나타내는 도면, (B)는 (A)에 나타내는 시점과 솔리드 누락 영역(8)의 사이에서의 신호의 왕복 전파 시간을 TDR 파형 상에 나타낸 개념도이다. 도 17(B)에는, 설명의 편의상, TDR 파형의 진폭을 나타내는 종축에 특성 임피던스의 값을 기재한다.
도 17(A)에 나타낸 바와 같이, 시점으로부터 첫번째 솔리드 누락 영역(8)의 중심까지의 배선 패턴(6)을 따른 거리를 L1, 시점으로부터 두번째와 세번째 솔리드 누락 영역(8)의 중점까지의 배선 패턴(6)을 따른 거리를 L2로 한다.
여기서, 프린트 기판(5)의 배선 패턴(6)에서의 신호의 단위 길이당 전파 시간을 T로 하면, TDR로 파형을 측정하는 시점과 솔리드 누락 영역(8) 사이의 왕복 전파 시간 T는, 식 (3)으로 나타낼 수 있다.
T=L/τ×2 … (3)
이것은, 배선 패턴(6) 상의 TDR 파형을 측정하는 시점으로부터 전파된 신호가 솔리드 누락 영역(8)에서 반사되어 다시 시점까지 되돌아오는 왕복의 전파 시간을 나타낸다.
거리 L1, L2를 식 (3)에 대입하면, 각각의 왕복 전파 시간 T1, T2는, T1=L1/τ×2(ns), T2=L2/τ×2(ns)로 구해진다.
왕복 전파 시간 T1, T2의 계산은, 예를 들어, CPU(21)가 CAD 데이터를 이용하여 행하고, 처리 결과 표시부(219)가 디스플레이(12)의 표시 화면(12A)에 표시하도록 해도 된다.
도 17(B)에 나타낸 바와 같이, TDR 파형을 나타내는 오실로스코프 상에서 왕복 전파 시간(T1, T2)를 설계자가 확인하면, 특정한 솔리드 누락 영역(8)에 의한 TDR 파형의 흐트러짐을 파악할 수 있어, 프린트 기판(5)의 제조후에 실측 시험을 행할 때, 설계자가 솔리드 누락 영역(8)이 TDR 파형에 미치는 영향을 파악하기 쉬워진다.
[실시형태 2]
실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치는, 신호 특성의 열화 정도를 계산함에 있어서, 크로스토크에 의한 신호 특성의 열화 정도를 계산하는 점이, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산함으로써 신호 특성의 열화 정도를 계산하는 실시형태 1과 상이하다.
실시형태 1에서 도 4에 나타낸 바와 같이, 배선 패턴(6)과 솔리드 누락 영역(8A, 8B)은 근접해 있는 경우에, 솔리드 누락 영역(8A, 8B)이 형성되어 있는 유전체층(5d)의 한층 아래의 유전체층(5e)에 있는 배선 패턴(6)이 솔리드 누락 영역(8A, 8B)의 근방에 있으면, 솔리드 누락 영역(8A, 8B)을 통하여, 배선 패턴간의 크로스토크가 생기는 경우가 있다. 크로스토크는 신호 특성의 열화를 초래한다.
도 18은, 배선 패턴(6B, 6C)과 솔리드 누락 영역(8A)의 위치 관계의 일례를 나타내는 사시도이다. 배선 패턴(6B)은 3층째의 유전체층(5c)에 형성되고, 솔리드 누락 영역(8A)은 4층째의 유전체층(5d)에 형성된 솔리드 패턴(7)에 개구되고, 배선 패턴(6C)은 5층째의 유전체층(5e)에 형성되어 있지만, 도 18에서는, 설명의 편의상, 유전체층(5c～5e)을 생략하여 나타낸다.
또, 솔리드 누락 영역(8A)의 내부에는, 신호 비아 또는 GND 비아가 형성되지만, 여기서는 설명의 편의상 도시를 생략한다.
도 19는, 도 18에 나타내는 배선 패턴(6B, 6C)과 솔리드 누락 영역(8A)의 위치 관계를 평면 투시로 나타내는 도면이다. 도 18에 나타낸 바와 같은 위치 관계의 경우, 평면 투시하면, 솔리드 누락 영역(8A)의 바로 아래에 배선 패턴(6C)이 위치한다.
실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서는, 크로스토크 영역의 면적을 계산하고, 계산한 면적에, 크로스토크에 의한 노이즈를 구하기 위한 계수를 곱함으로써 실측 시험용 배선 패턴을 추출한다.
여기서, 크로스토크 영역이란, 배선 패턴(6B)의 폭방향의 설정 범위에 존재하는 솔리드 누락 영역(8A)의 부분(8a(도트로 나타내는 부분))의 내부에서, 배선 패턴(6C)과 평면에서 볼 때 중복되는 영역을 말한다. 즉, 배선 패턴(6B)의 폭방향의 설정 범위내에서, 솔리드 누락 영역(8A)과 배선 패턴(6C)이 중복되는 영역을 말한다. 도 19에서는, 솔리드 누락 영역(8A)을 통하여 보이는 배선 패턴(6C)의 부분이 크로스토크 영역이 된다.
도 20은, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치의 기능을 나타내는 블록도이다. 이 기능 블록은, 도 2에 나타내는 CPU(21)가 HDD(24)에 저장되어 있는 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
CPU(21)에 의해 실현되는 기능 블록은, 설계 데이터 판독부(311), 조건 작성부(312), 크로스토크 영역 검출부(313), 면적 계산부(314), 열화 정도 계산부(315), 추출 처리부(316), 순위 매김 처리부(317), 비아 추출 처리부(318), 처리 결과 표시부(319) 및 관리부(320)를 포함한다. 이하, 상이한 점을 중심으로 설명한다.
설계 데이터 판독부(311)는, 실시형태 1의 설계 데이터 판독부(211)와 동일한 처리를 행한다.
조건 작성부(312)는, 키보드(13) 또는 마우스(14)를 통해 입력되는 조건에 기초하여, 후술하는 크로스토크에 의한 신호 특성의 열화 정도를 계산하기 위한 조건을 작성한다. 입력되는 조건으로는, 예를 들어, 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류, 크로스토크에 의한 신호 특성의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위, 크로스토크 영역의 면적을 계산할 때의 눈금의 한변의 길이, 배선 패턴(6)을 추출할 때의 추출 조건(예를 들어, 크로스토크의 강도를 나타내는 값) 또는 순위를 매기기 위해 추출할 때의 크로스토크의 강도의 임계값 등을 들 수 있다.
크로스토크 영역 검출부(313)는, 도 5(A)에 나타내는 배선 패턴(6)의 X 좌표, Y 좌표와, 도 5(B)에 나타내는 솔리드 누락 영역(8)의 X 좌표, Y 좌표에 기초하여, 평면 투시에서의 배선 패턴(6)에 대한 솔리드 누락 영역(8)과, 솔리드 누락 영역(8)을 통하여 평면 투시에서 보이는 별도의 배선 패턴(6)의 위치 관계를 분류한다.
면적 계산부(314)는, 조건 작성부(312)에 의해 작성된 배선 패턴(6)에 의해 전송되는 신호의 종류(신호명)에 따라 대상이 되는 배선 패턴(6)을 추출하여, 크로스토크의 강도를 계산하는 폭방향의 범위내에 있는 크로스토크 영역의 면적을 계산한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 크로스토크 영역이란, 배선 패턴(6)의 폭방향의 설정 범위내에서, 솔리드 누락 영역(8)과 배선 패턴(6)이 중복되는 영역이다. 이 때문에, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 신호 특성의 열화 정도는, 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 이용하여 계산되게 된다.
열화 정도 계산부(315)는, 크로스토크 영역 검출부(313)에 의해 분류된 배선 패턴(6), 솔리드 누락 영역(8) 및 별도의 배선 패턴(6)의 위치 관계와, 면적 계산부(314)에 의해 계산된 크로스토크 영역의 면적을 이용하여, 계산 대상이 되는 배선 패턴(6)의 신호 특성의 열화 정도로서 크로스토크의 강도를 계산한다.
추출 처리부(316)는, 열화 정도 계산부(315)에 의해 크로스토크의 강도가 구해진 복수의 배선 패턴 중, 크로스토크의 강도가 미리 정해진 정도 이상의 배선 패턴(6)을 실측 시험용으로 추출한다.
순위 매김 처리부(317)는, 추출 처리부(316)에 의해 추출된 배선 패턴(6)을 크로스토크의 강도에 기초하여 순위를 매긴다.
비아 추출 처리부(318)는, 순위 매김 처리부(317)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)에 접속되는 신호 비아(9A)와, 신호 비아(9A)에 가장 가까운 GND 비아(9B)를 추출한다. 신호 비아(9A)와 GND 비아(9B)를 추출함으로써, 이 신호 비아(9A)의 위치와, GND 비아(9B)의 위치도 추출된다. 순위 매김 처리부(317)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)에 접속되는 신호 비아(9A)는, 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 배선 패턴(6)의 신호명에 일치하는 신호 비아(9A)를 추출함으로써 특정된다. 가장 가까운 GND 비아(9B)는, 추출된 신호 비아(9A)의 위치에 가장 가까운 GND 비아(9B)를 도 5(C)에 나타내는 제4 데이터베이스로부터 추출함으로써 특정된다.
처리 결과 표시부(319)는, 순위 매김 처리부(317)에 의해 순위가 매겨진 배선 패턴(6)의 번호와, 비아 추출 처리부(318)에 의해 추출된 신호 비아(9A) 및 GND 비아(9B)의 위치를 도 1에 나타내는 디스플레이(12)의 표시 화면(12A)에 표시한다.
관리부(320)는, HDD(24)로의 데이터의 저장을 관리하는 데이터 관리부이다.
도 21은, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서의 크로스토크 영역의 단위 면적에서의 크로스토크의 강도를 나타내는 테이블이다.
이 크로스토크의 강도를 나타내는 테이블은, 신호 특성의 열화 정도를 측정하는 지표로서 크로스토크의 강도를 계산하기 위해 이용되는 데이터이며, 유전체층의 유전율과 층간 거리에 대한 크로스토크 영역의 단위 면적당 크로스토크의 강도를 나타낸다. 도 21에 나타내는 테이블은, 배선 패턴(6) 및 솔리드 누락 영역(8)의 위치 관계와, 솔리드 누락 영역(8)의 크기에 대한 배선 패턴(6)의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보의 한 형태이며, 제3 데이터베이스로서 HDD(24)에 저장된다.
도 22는, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 크로스토크의 강도를 계산할 때 이용하는 보정 계수의 테이블을 나타내는 도면이다. 보정 계수는, 배선 패턴간의 거리와, 배선 패턴과 솔리드 누락 영역 사이의 거리에 따라서 값이 설정되어 있다.
배선 패턴(6)간의 거리란, 평면에서의 배선 패턴(6)간의 거리이며, 도 19에 나타내는 배선 패턴 6B와 6C 사이의 거리를 말한다. 또, 배선 패턴과 솔리드 누락 영역 사이의 거리란, 도 19에 나타내는 배선 패턴(6B)과 같이 솔리드 누락 영역(8A)으로부터 오프셋된 경우의 배선 패턴(6B)과 솔리드 누락 영역(8A) 사이의 거리(오프셋량)를 말한다.
도 23은, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에서 크로스토크의 강도를 계산할 때 이용하는 크로스토크 영역의 면적의 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
크로스토크 영역 검출부(313)는, 크로스토크 영역의 면적을 산출한다. 면적의 산출은, 신호 특성의 열화 정도의 계산의 대상이 되는 배선 패턴(6)의 시점으로부터 종점에 걸쳐서, 계산을 행하는 범위를 미리 정해진 면적의 정방형의 눈금으로 구획하고, 각 눈금의 솔리드 누락 영역(8) 및 배선 패턴(6)의 존재 여부를 판정한다.
판정 대상이 되는 눈금 내의 적어도 일부에 솔리드 누락 영역(8) 및 배선 패턴(6)이 존재하면, 그 눈금은 크로스토크 영역 「유」로 판정한다. 즉, 크로스토크 영역 「무」로 판정되는 것은, 판정 대상이 되는 눈금 내에 솔리드 누락 영역(8)과 배선 패턴(6)이 동시에 존재하지 않는 경우이다.
눈금의 한변의 길이는, 예를 들어, 다음 식 (4)로 표시되는 값으로 설정된다.
눈금의 1변의 길이=상승 시간 전송로의 전파 속도 /임의 분할수 (4)
여기서는, 눈금을 나타내는 한변의 길이는 0.5 ㎜인 것으로 한다. 또, 눈금의 좌표는, 눈금의 네 모서리의 좌표 중 수치가 가장 작은 것을 이용한다. 즉, 도 23에서는, 좌측 아래의 정점의 좌표값을 눈금을 특정하는 좌표로서 이용한다.
도 23에 나타내는 예에서는, X=28.5～31.5의 범위, Y=20.0～22.0의 범위에 포함되는 눈금에 관해 크로스토크 영역의 유무를 판정하게 된다. 도 23에서는, 크로스토크 영역 「유」로 판정된 눈금 내에 「유」를 적고, 크로스토크 영역 「무」로 판정된 눈금 내에 「무」를 적는다.
도 23에 나타내는 예에서는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 솔리드 누락 영역(8A)을 통하여 보이는 배선 패턴(6C)의 부분이 크로스토크 영역이므로, 산출 결과로서, X=28.5～29.0의 구간에서는 0 ㎟, X=29.0～29.5의 구간에서는 0.25 ㎟, X=29.5～30.0의 구간에서는 0.25 ㎟, X=30.0～30.5의 구간에서는 0.25 ㎟, X=30.5～31.0의 구간에서는 0.25 ㎟, X=31.0～31.5의 구간에서는 0 ㎟의 면적이 얻어졌다.
도 24는, 도 23의 판정 결과에 배선 패턴간의 간격의 추출 결과를 부가하여 표형식으로 나타내는 도면이다.
크로스토크 영역이 「유」로 판정된 눈금에는 플래그 "1"을 세우고, 크로스토크 영역이 「무」로 판정된 눈금의 플래그는 "O"으로 설정한다. 이 플래그는, 열화 정도 계산부(315)가 크로스토크의 강도를 산출할 때 이용된다.
열화 정도 계산부(315)는, CAD 데이터에 포함되는 유전율 및 층간 거리를 이용하여, 도 21에 나타내는 테이블로부터 단위 면적당 잡음량을 선택하고, CAD 데이터에 포함되는 위치 데이터와 도 24에 나타내는 배선 패턴간의 간격의 추출 결과를 이용하여 도 22에 나타내는 테이블로부터 보정 계수를 선택하여, 다음 식 (5)을 이용하여 각 단위 면적의 크로스토크의 강도를 산출한다.
크로스토크의 강도=단위 면적당 잡음량×보정 계수 (5)
식 (5)에 기초하여 열화 정도 계산부(315)에 의해 계산된 각 단위 면적의 크로스토크의 강도는, 실시형태 1에서의 각 단위 면적의 특성 임피던스의 어긋남과 마찬가지로, 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지 적분되어, 각 배선 패턴(6)의 크로스토크의 강도가 산출된다.
각 배선 패턴(6)의 크로스토크의 강도는, 추출 처리부(316)에 의해 미리 정해진 강도 이상인지의 여부가 판정되어, 미리 정해진 강도 이상의 크로스토크의 강도를 갖는 배선 패턴(6)이 실측 시험용으로 추출된다.
이후에는, 실시형태 1과 마찬가지로, 순위 매김 처리부(317)에 의한 배선 패턴(6)의 순위 매김, 비아 추출 처리부(318)에 의한 신호 비아(9A)와 가장 가까운 GND 비아(9B)의 추출 및 처리 결과 표시부(319)에 의한 순위 매김 결과와 추출 결과의 표시가 행해진다.
이상, 실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의하면, CAD 데이터를 이용하여 크로스토크 영역의 면적을 계산하여, 크로스토크의 강도를 계산한다. 이 때문에, 중요도가 높은 신호 등을 전송하는 배선 패턴(6)을 선택하면, 방대한 수의 배선 패턴(6) 중의 중요도가 높은 배선 패턴(6)에 관해, 크로스토크의 강도가 큰 배선 패턴(6)을 특정할 수 있다. 중요도가 높은 배선 패턴(6)은, 배선 패턴(6)의 속성(전송되는 신호의 종류(신호명))에 따라 선택할 수 있기 때문에, 모든 배선 패턴(6)에 관해 계산할 필요는 없어, 공정수를 저감할 수 있다.
또한, 크로스토크의 강도가 큰 배선 패턴(6)에 실크를 인쇄하면, 프린트 기판(5)의 제조후에, 크로스토크의 강도가 큰 배선 패턴(6)부터 선택적으로 실측 시험을 행할 수 있다. 이에 따라, 크로스토크의 강도가 큰 배선 패턴(6)에 대하여 확실하게 실측 시험을 행할 수 있고, 또 실측 시험을 효율적으로 행할 수 있도록 지원할 수 있다.
또, CAD 데이터를 이용하여 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 크로스토크의 강도를 계산할 수 있기 때문에, 특히 고속 신호를 취급하는 프린트 기판(5)의 제조후의 실측 시험용으로, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 신호 특성에 미치는 영향이 큰 배선을 추출할 수 있다.
실시형태 2의 프린트 기판 시험 지원 장치를 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치와 조합해도 된다. 즉, 특성 임피던스의 열화와, 크로스토크의 영향 모두를 고려하여, 실측 시험용 배선 패턴(6)을 추출하도록 해도 된다.
[실시형태 3]
실시형태 3의 프린트 기판 시험 지원 장치는, 열화 정도 계산부(215)가 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지 존재하는 솔리드 누락 영역(8)의 면적에 따라 신호 특성의 열화 정도를 판정하는 점이, 열화 정도 계산부(215)가 특성 임피던스의 구체적인 값을 구하는 실시형태 1과 상이하다. 즉, 실시형태 3에서는, 특성 임피던스의 열화 정도를 나타내는 값으로서 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 이용한다. 그 밖의 구성은 실시형태 1의 프린트 기판 시험 지원 장치와 동일하므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 이용하고, 그 설명을 생략한다.
실시형태 3의 열화 정도 계산부(215)는, 면적 계산부(214)에 의해 계산된 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지 적분하여, 특성 임피던스의 열화 정도를 계산하는 폭방향의 범위내에서 배선 패턴(6)의 시점과 종점 사이에 존재하는 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 구한다. 실시형태 3의 열화 정도 계산부(215)는, 도 8에 나타내는 증가 계수를 곱하지 않고, (2)식에 나타낸 구간 내의 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 배선 패턴(6)의 시점에서 종점까지 적분하여, 면적의 적분값에 따라 특성 임피던스의 열화 정도를 판정한다.
실시형태 3의 추출 처리부(216)는, 열화 정도 계산부(215)에 의해 솔리드 누락 영역(8)의 면적이 구해진 복수의 배선 패턴(6) 중, 면적의 적분값이 기준치 이상인 배선 패턴(6)을 추출한다.
실시형태 3의 순위 매김 처리부(217)는, 면적의 값으로 배선 패턴(6)의 순위를 매겨, 배선 패턴(6)을 솔리드 누락 영역(8)의 면적이 큰 순으로 나열한 데이터를 작성한다.
도 25는, 실시형태 3의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 도면이다. 실시형태 3의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의한 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 도면이다. 이 순위 매김 결과 및 추출 결과는, 순위 매김 처리부(217)에 의한 순위 매김의 결과와, 비아 추출 처리부(218)에 의한 추출 결과를 합쳐서 나타낸다.
도 25(A)는, No.10, No.15, No.25, No.64, No.52의 배선 패턴(6)이 1위부터 5위가 된 순위 매김의 결과와, No.10, No.,15, No.25, No.64, No.52의 배선 패턴에 접속되는 신호 비아(9A)의 추출 결과를 나타낸다. 여기서는, 솔리드 누락 영역(8)의 면적이 판정 기준은 2.5(㎟)로 설정되어 있고, 판정 기준 이상의 배선 패턴(6)은 No.10, No.15, No.25의 3개가 된다.
도 25(B)는, No.10, No.15, No.25의 3개의 배선 패턴(6)에 가장 가까운 GND 비아(9B)의 추출 결과를 나타낸다.
관리부(220)는, 도 25에 나타내는 순위 매김 결과 및 추출 결과를 나타내는 데이터를 HDD(24)에 보존한다.
HDD(24)에 보존된 순위 매김의 결과는, 프린트 기판(5)에 실크를 인쇄할 때 이용할 수 있다. 이에 따라, 실시형태 1과 마찬가지로, 프린트 기판(5)의 제조후에 실측 시험을 행할 때, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 용이하게 선택할 수 있다.
이상, 실시형태 3의 프린트 기판 시험 지원 장치에 의하면, 실시형태 1과 마찬가지로, CAD 데이터를 이용하여 솔리드 누락 영역(8)의 면적을 계산하고, 솔리드 누락 영역(8)의 면적에 기초하여 특성 임피던스의 열화 정도를 판정한다. 이 때문에, 중요도가 높은 신호 등을 전송하는 배선 패턴(6)을 선택하면, 중요도가 높은 배선 패턴(6) 중에서, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 특정할 수 있다. 또, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 특성 임피던스의 열화 정도를 계산할 수 있기 때문에, 제조후의 프린트 기판의 실측 시험용으로, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 신호 특성에 미치는 영향이 큰 배선을 추출할 수 있다.
또, 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)에 실크를 인쇄하면, 프린트 기판(5)의 제조후에, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)부터 선택적으로 실측 시험을 행할 수 있다. 이에 따라, 실측 시험을 효율적으로 행할 수 있도록 지원할 수 있다.
실시형태 3에서는, 실시형태 1에서의 특성 임피던스의 어긋남을 계산하는 대신, 신호 특성의 열화를 초래하는 솔리드 누락 영역의 면적을 구함으로써, 실측 시험용 배선 패턴을 추출하는 형태에 관해 설명했다.
그러나, 이와 같이 신호 특성의 열화를 초래하는 영역의 면적을 이용하여 실측 시험용 배선 패턴을 추출하는 것은, 실시형태 2에 적용할 수도 있다. 실시형태 2에 적용하는 경우는, 크로스토크 영역의 면적의 계산 결과에 기초하여, 실측 시험용 배선 패턴을 추출하면 된다.
이상, 실시형태 3의 배선 설계 지원 장치에 의하면, 실시형태 1, 2와 마찬가지로, CAD 데이터를 이용하여 신호 특성의 열화를 초래하는 솔리드 누락 영역(8)의 면적, 또는 크로스토크 영역의 면적을 계산하고, 솔리드 누락 영역(8)의 면적에 기초하여 신호 특성의 열화 정도를 판정한다. 이 때문에, 중요도가 높은 신호 등을 전송하는 배선 패턴(6)을 선택하면, 중요도가 높은 배선 패턴(6) 중에서, 신호 특성의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)을 특정할 수 있다. 또, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 신호 특성의 열화 정도를 계산할 수 있기 때문에, 제조후의 프린트 기판의 실측 시험용으로, 미소한 패턴 누락 등도 고려하여 신호 특성에 미치는 영향이 큰 배선을 추출할 수 있다.
또, 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)에 실크를 인쇄하면, 프린트 기판(5)의 제조후에, 특성 임피던스의 열화 정도가 큰 배선 패턴(6)부터 선택적으로 실측 시험을 행할 수 있다. 이에 따라, 실측 시험을 효율적으로 행할 수 있도록 지원할 수 있다.
이상, 본 발명의 예시적인 실시형태의 프린트 기판 시험 지원 장치, 프린트 기판 시험 지원 방법 및 프린트 기판 시험 지원 프로그램에 관해 설명했지만, 본 발명은, 구체적으로 개시된 실시형태에 한정되지 않고, 특허청구범위에서 일탈하지 않는 한 다양하게 변형이나 변경이 가능하다.
1 : 휴대 전화 단말기 2 : 케이스
3 : 표시부 4 : 조작부
5 : 프린트 기판 5a, 5b, 5c, 5d, 5e : 유전체층
6, 6B, 6C : 배선 패턴 7 : 솔리드 패턴
8(8A, 8B) : 솔리드 누락 영역 9A : 신호 비아
9B : GND 비아 10 : 컴퓨터 시스템
11 : 본체부 12 : 디스플레이
13 : 키보드 14 : 마우스
15 : 모뎀 16 : 기록 매체
17 : 디스크 21 : CPU
22 : 메모리부 23 : 디스크 드라이브
20 : 버스 24 : HDD
211, 311 : 설계 데이터 판독부 212, 312 : 조건 작성부
213 : 솔리드 누락 영역 검출부 214, 314 : 면적 계산부
215, 315 : 열화 정도 계산부 216, 316 : 추출 처리부
217, 317 : 순위 매김 처리부 218, 318 : 비아 추출 처리부
219, 319 : 처리 결과 표시부 220, 320 : 관리부
313 : 크로스토크 영역 검출부

Claims (10)

  1. 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 시험을 지원하기 위한 프린트 기판 시험 지원 장치로서,
    상기 배선 패턴의 속성 및 위치를 나타내는 속성 정보 및 위치 정보를 관련지어 저장하는 제1 데이터베이스와,
    상기 프린트 기판의 솔리드 패턴(solid pattern)의 패턴 누락 영역의 위치 및 크기를 나타내는 위치 정보 및 크기 정보를 저장하는 제2 데이터베이스와,
    상기 배선 패턴 및 상기 패턴 누락 영역의 위치 관계와, 상기 패턴 누락 영역의 크기에 대한 상기 배선 패턴의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보를 저장하는 제3 데이터베이스와,
    상기 배선 패턴의 속성 정보를 입력하는 입력부와,
    상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴의 위치 정보, 상기 패턴 누락 영역의 위치 정보 및 크기 정보, 및 상기 열화 정도 정보에 기초하여, 상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리부와,
    상기 열화 정도 처리부에 의해 열화 정도가 구해진 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 실측 시험용으로 추출하는 추출 처리부
    를 포함하는 프린트 기판 시험 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배선 패턴에 접속되는 신호 비아의 상기 프린트 기판의 표면 또는 이면에서의 위치를 나타내는 위치 정보를 저장하는 제4 데이터베이스와,
    상기 추출 처리부에 의해 추출된 배선 패턴에 접속되는 신호 비아의 위치 정보를 상기 제4 데이터베이스로부터 추출하는 비아 추출부
    를 더 포함하는 프린트 기판 시험 지원 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열화 정도 처리부는, 상기 패턴 누락 영역의 크기 정보로서 상기 패턴 누락 영역의 면적 데이터를 이용하여, 상기 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 것인 프린트 기판 시험 지원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열화 정도 처리부는, 평면 투시에서 상기 배선 패턴의 폭방향에서의 미리 정해진 범위내에 위치하는 상기 패턴 누락 영역의 면적 데이터를 이용하여, 상기 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 것인 프린트 기판 시험 지원 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 열화 정도 처리부는, 상기 패턴 누락 영역을 미리 정해진 단위 면적으로 분할하여, 상기 단위 면적마다 상기 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 것인 프린트 기판 시험 지원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단위 면적은, 상기 배선 패턴이 전송되는 신호의 상승 시간 또는 하강 시간과, 상기 배선 패턴에서의 상기 신호의 전파 속도에 기초하여 설정되는 변에 의해 규정되는 것인 프린트 기판 시험 지원 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 신호 특성의 열화 정도에 따라서, 상기 배선 패턴의 순위를 매기는 순위 매김 처리부를 더 포함하는 프린트 기판 시험 지원 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도는, 상기 배선 패턴의 특성 임피던스의 변화, 또는 상기 배선 패턴에 생기는 크로스토크에 의한 신호 특성의 열화 정도인 것인 프린트 기판 시험 지원 장치.
  9. 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 속성을 나타내는 속성 정보와 위치 정보를 관련지어 저장하는 제1 데이터베이스와, 상기 프린트 기판의 솔리드 패턴의 패턴 누락 영역의 위치 정보를 저장하는 제2 데이터베이스와, 상기 배선 패턴 및 상기 패턴 누락 영역의 위치 관계와, 상기 패턴 누락 영역의 크기에 대한 상기 배선 패턴의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보를 저장하는 제3 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터가 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 시험을 지원하기 위한 처리를 실행하는 프린트 기판 시험 지원 방법으로서,
    상기 컴퓨터가,
    입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴의 위치 정보, 상기 패턴 누락 영역의 위치 정보 및 크기 정보, 및 상기 열화 정도 정보에 기초하여, 상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리와,
    상기 열화 정도 처리에 의해 열화 정도가 구해진 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 실측 시험용으로 추출하는 추출 처리
    를 실행하는 것인 프린트 기판 시험 지원 방법.
  10. 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 속성을 나타내는 속성 정보와 위치 정보를 관련지어 저장하는 제1 데이터베이스와, 상기 프린트 기판의 솔리드 패턴의 패턴 누락 영역의 위치 정보를 저장하는 제2 데이터베이스와, 상기 배선 패턴 및 상기 패턴 누락 영역의 위치 관계와, 상기 패턴 누락 영역의 크기에 대한 상기 배선 패턴의 신호 특성의 열화 정도를 나타내는 열화 정도 정보를 저장하는 제3 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터에, 프린트 기판에 형성되는 배선 패턴의 시험을 지원하기 위한 처리를 실행시키기 위한, 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 컴퓨터에,
    입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴의 위치 정보, 상기 패턴 누락 영역의 위치 정보 및 크기 정보, 및 상기 열화 정도 정보에 기초하여, 상기 입력부에 입력되는 속성 정보에 해당하는 배선 패턴에서의 신호 특성의 열화 정도를 구하는 열화 정도 처리와,
    상기 열화 정도 처리에 의해 열화 정도가 구해진 배선 패턴 중, 열화 정도가 미리 정해진 정도 이상인 배선 패턴을 실측 시험용으로 추출하는 추출 처리
    를 실행시키는 프린트 기판 시험 지원 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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